Özet: Sebze fideleri sebze üretiminin ilk basamağı olup, fidelerin kalitesi ekim sonrası sebzelerin verim ve kalitesi açısından oldukça önemlidir. Sebze endüstrisinde iş bölümünün sürekli iyileştirilmesiyle birlikte sebze fideleri yavaş yavaş bağımsız bir sanayi zinciri oluşturmuş ve sebze üretimine hizmet etmiştir. Kötü hava koşullarından etkilenen geleneksel fide yöntemleri kaçınılmaz olarak fidelerin yavaş büyümesi, uzun bacaklı büyüme, zararlılar ve hastalıklar gibi birçok zorlukla karşı karşıya kalır. Uzun bacaklı fidelerle başa çıkmak için birçok ticari kültivatör büyüme düzenleyicileri kullanır. Ancak büyüme düzenleyicilerin kullanımında fide sertliği, gıda güvenliği ve çevresel kirlenme riskleri vardır. Kimyasal mücadele yöntemlerine ek olarak, mekanik uyarım, sıcaklık ve su kontrolü de fidelerin uzun bacaklı büyümesini önlemede rol oynayabilse de, bunlar biraz daha az kullanışlı ve etkilidir. Dünyayı etkisi altına alan yeni Kovid-19 salgınının etkisiyle fidecilik sektöründe iş gücü sıkıntısı ve artan işçilik maliyetleri nedeniyle oluşan üretim yönetimi zorlukları sorunları daha da ön plana çıktı.

Aydınlatma teknolojisinin gelişmesiyle birlikte sebze fidesi yetiştiriciliğinde yapay ışık kullanımı, yüksek fide verimliliği, daha az zararlı ve hastalık ve kolay standardizasyon gibi avantajlara sahiptir. Geleneksel ışık kaynaklarıyla karşılaştırıldığında yeni nesil LED ışık kaynakları, enerji tasarrufu, yüksek verimlilik, uzun ömür, çevre koruma ve dayanıklılık, küçük boyut, düşük termal radyasyon ve küçük dalga boyu genliğine sahiptir. Bitki fabrikaları ortamında fidelerin büyüme ve gelişme ihtiyaçlarına göre uygun spektrumu formüle ederek fidelerin fizyolojik ve metabolik süreçlerini doğru bir şekilde kontrol edebilir, aynı zamanda sebze fidelerinin kirlilikten arındırılmış, standart ve hızlı üretimine katkıda bulunabilir. ve fide döngüsünü kısaltır. Güney Çin'de biber ve domates fidelerinin (3-4 gerçek yaprak) plastik seralarda yetiştirilmesi yaklaşık 60 gün, salatalık fidelerinin (3-5 gerçek yaprak) yetiştirilmesi ise yaklaşık 35 gün sürer. Bitki fabrikası koşullarında, 20 saatlik bir fotoperiyot ve 200-300 μmol/(m2•s) PPF koşullarında domates fidelerinin yetiştirilmesi yalnızca 17 gün, biber fidelerinin yetiştirilmesi ise 25 gün sürer. Serada geleneksel fide yetiştirme yöntemiyle karşılaştırıldığında, LED bitki fabrika fide yetiştirme yönteminin kullanılması salatalık büyüme döngüsünü 15-30 gün kadar önemli ölçüde kısalttı ve bitki başına dişi çiçek ve meyve sayısı %33,8 ve %37,3 arttı. Sırasıyla en yüksek getiri %71,44 ile arttı.

Enerji kullanım verimliliği açısından fabrika fabrikalarının enerji kullanım verimliliği aynı enlemdeki Venlo tipi seralara göre daha yüksektir. Örneğin İsveç'teki bir fabrikada 1 kg kuru marul üretmek için 1411 MJ gerekirken, bir serada 1699 MJ gerekmektedir. Ancak marulun kilogram kuru maddesi başına ihtiyaç duyulan elektrik hesaplanırsa, fabrika fabrikasının 1 kg kuru marul üretmek için 247 kW·saat'e, İsveç, Hollanda ve Birleşik Arap Emirlikleri'ndeki seraların ise 182 kW·saat'e ihtiyacı vardır. sırasıyla sa, 70 kW·sa ve 111 kW·sa.

Aynı zamanda fabrika fabrikasında bilgisayar, otomatik ekipman, yapay zeka ve diğer teknolojilerin kullanılmasıyla fide yetiştiriciliğine uygun çevre koşulları doğru bir şekilde kontrol edilebilir, doğal çevre koşullarının sınırlamalarından kurtulabilir ve akıllı, Fide üretiminin mekanize ve yıllık istikrarlı üretimi. Son yıllarda Japonya, Güney Kore, Avrupa, Amerika Birleşik Devletleri ve diğer ülkelerde yapraklı sebzelerin, meyve sebzelerin ve diğer ekonomik mahsullerin ticari üretiminde bitki fabrikası fideleri kullanılmaya başlandı. Bitki fabrikalarının yüksek başlangıç ​​yatırımı, yüksek işletme maliyetleri ve büyük sistem enerji tüketimi, hala Çin bitki fabrikalarında fide yetiştirme teknolojisinin tanıtımını sınırlayan darboğazlardır. Bu nedenle ekonomik faydayı artırmak için ışık yönetimi stratejileri, sebze yetiştirme modellerinin kurulması ve otomasyon ekipmanları açısından yüksek verim ve enerji tasarrufu gerekliliklerinin dikkate alınması gerekmektedir.

Bu makalede, bitki fabrikalarında sebze fidelerinin ışık düzenlemesinin araştırma yönü bakış açısıyla, LED ışık ortamının bitki fabrikalarında sebze fidelerinin büyümesi ve gelişmesi üzerine son yıllarda etkisi gözden geçirilmektedir.

1. Işık Ortamının Sebze Fidelerinin Büyüme ve Gelişmesine Etkileri

Bitki büyümesi ve gelişimi için temel çevresel faktörlerden biri olan ışık, bitkilerin fotosentez yapması için sadece bir enerji kaynağı değil, aynı zamanda bitki fotomorfogenezini etkileyen önemli bir sinyaldir. Bitkiler, ışık sinyal sistemi aracılığıyla sinyalin yönünü, enerjisini ve ışık kalitesini algılar, kendi büyüme ve gelişmelerini düzenler ve ışığın varlığına veya yokluğuna, dalga boyuna, yoğunluğuna ve süresine tepki verir. Şu anda bilinen bitki fotoreseptörleri en az üç sınıf içerir: kırmızı ve kırmızı ötesi ışığı (FR) algılayan fitokromlar (PHYA~PHYE), mavi ve ultraviyole A'yı algılayan kriptokromlar (CRY1 ve CRY2) ve Elementler (Phot1 ve Phot2), UV-B'yi algılayan UV-B reseptörü UVR8. Bu fotoreseptörler ilgili genlerin ifadesine katılır ve bunları düzenler ve daha sonra bitki tohumunun çimlenmesi, fotomorfogenez, çiçeklenme zamanı, ikincil metabolitlerin sentezi ve birikmesi ve biyotik ve abiyotik streslere tolerans gibi yaşam aktivitelerini düzenler.

2. LED ışık ortamının sebze fidelerinin fotomorfolojik oluşumuna etkisi

2.1 Farklı Işık Kalitesinin Sebze Fidelerinin Fotomorfogenezi Üzerine Etkileri

Spektrumun kırmızı ve mavi bölgeleri bitki yaprağı fotosentezi için yüksek kuantum verimliliğine sahiptir. Bununla birlikte, salatalık yapraklarının saf kırmızı ışığa uzun süre maruz kalması, fotosisteme zarar verecek ve bu durum, bodur stoma tepkisi, fotosentetik kapasitenin ve nitrojen kullanım verimliliğinin azalması ve büyüme geriliği gibi "kırmızı ışık sendromu" olgusuna yol açacaktır. Düşük ışık yoğunluğu koşullarında (100±5 μmol/(m2•s)) saf kırmızı ışık, salatalığın hem genç hem de olgun yapraklarının kloroplastlarına zarar verebilir, ancak saf kırmızı ışıktan değiştirildikten sonra hasar gören kloroplastlar geri kazanılmıştır. kırmızı ve mavi ışığa (R:B= 7:3). Aksine, salatalık bitkilerinin kırmızı-mavi ışık ortamından saf kırmızı ışık ortamına geçiş yaptığında fotosentetik verimin önemli ölçüde azalmaması, kırmızı ışık ortamına uyum sağlama yeteneğini göstermektedir. Deneyciler, "kırmızı ışık sendromlu" salatalık fidelerinin yaprak yapısının elektron mikroskobu analizi yoluyla, saf kırmızı ışık altında yapraklardaki kloroplast sayısının, nişasta granüllerinin boyutunun ve grana kalınlığının, kırmızı ışık altındakilere göre önemli ölçüde daha düşük olduğunu buldular. beyaz ışık tedavisi. Mavi ışığın müdahalesi salatalık kloroplastlarının altyapısını ve fotosentetik özelliklerini iyileştirir ve aşırı besin birikimini ortadan kaldırır. Beyaz ışık ve kırmızı ve mavi ışıkla karşılaştırıldığında, saf kırmızı ışık, domates fidelerinde hipokotil uzamasını ve kotiledon genişlemesini destekledi, bitki boyunu ve yaprak alanını önemli ölçüde artırdı, ancak fotosentetik kapasiteyi önemli ölçüde azalttı, Rubisco içeriğini ve fotokimyasal verimliliği azalttı ve ısı dağılımını önemli ölçüde artırdı. Farklı bitki türlerinin aynı ışık kalitesine farklı tepkiler verdiği ancak monokromatik ışığa kıyasla bitkilerin karışık ışık ortamında daha yüksek fotosentez verimliliğine ve daha kuvvetli büyümeye sahip olduğu görülebilir.

Araştırmacılar sebze fidelerinin ışık kalitesi kombinasyonunun optimizasyonu üzerine birçok araştırma yaptı. Aynı ışık yoğunluğu altında, kırmızı ışık oranının artmasıyla birlikte bitki boyu ve domates ve salatalık fidelerinin taze ağırlığı önemli ölçüde iyileşti ve kırmızı/mavi oranının 3:1 olduğu uygulama en iyi etkiyi gösterdi; aksine mavi ışık oranının yüksek olması, kısa ve kompakt olan domates ve salatalık fidelerinin büyümesini engellemiş, ancak fidelerin sürgünlerindeki kuru madde ve klorofil içeriğini arttırmıştır. Biber ve karpuz gibi diğer bitkilerde de benzer desenler görülüyor. Ayrıca, kırmızı ve mavi ışık (R:B=3:1) beyaz ışıkla karşılaştırıldığında domates fidelerinin yaprak kalınlığını, klorofil içeriğini, fotosentetik etkinliğini ve elektron transfer etkinliğini önemli ölçüde iyileştirmekle kalmadı, aynı zamanda ilgili enzimlerin ekspresyon düzeylerini de önemli ölçüde artırdı. Calvin döngüsüne göre büyüme vejetaryen içeriği ve karbonhidrat birikimi de önemli ölçüde iyileştirildi. Kırmızı ve mavi ışığın iki oranı (R:B=2:1, 4:1) karşılaştırıldığında, daha yüksek bir mavi ışık oranının salatalık fidelerinde dişi çiçek oluşumunu teşvik etmede daha elverişli olduğu ve dişi çiçeklerin çiçeklenme süresini hızlandırdığı görülmüştür. . Kırmızı ve mavi ışığın farklı oranları karalahana, roka ve hardal fidelerinin taze ağırlık verimi üzerinde önemli bir etkiye sahip olmamasına rağmen, yüksek orandaki mavi ışık (%30 mavi ışık) lahananın hipokotil uzunluğunu ve kotiledon alanını önemli ölçüde azaltmıştır. ve hardal fidelerinde ise kotiledon rengi derinleşmiştir. Bu nedenle, fide üretiminde mavi ışık oranındaki uygun bir artış, sebze fidelerinin düğüm aralığını ve yaprak alanını önemli ölçüde kısaltabilir, fidelerin yanal uzamasını teşvik edebilir ve fide mukavemet indeksini iyileştirebilir; Sağlam fideler yetiştirmek. Işık yoğunluğunun değişmemesi koşuluyla kırmızı ve mavi ışıkta yeşil ışığın artması tatlı biber fidelerinin taze ağırlığını, yaprak alanını ve bitki boyunu önemli ölçüde iyileştirmiştir. Geleneksel beyaz floresan lambayla karşılaştırıldığında, kırmızı-yeşil-mavi (R3:G2:B5) ışık koşulları altında, 'Okagi No. 1 domates' fidelerinin Y[II], qP ve ETR'si önemli ölçüde iyileştirildi. Saf mavi ışığa UV ışığının (100 μmol/(m2·s) mavi ışık + %7 UV-A) eklenmesi, roka ve hardalın gövde uzama hızını önemli ölçüde azaltırken, FR eklenmesi bunun tersi oldu. Bu aynı zamanda bitkinin büyüme ve gelişmesi sürecinde kırmızı ve mavi ışığın yanı sıra diğer ışık niteliklerinin de önemli rol oynadığını göstermektedir. Ne ultraviyole ışık ne de FR fotosentezin enerji kaynağı olmamasına rağmen, her ikisi de bitki fotomorfogenezinde rol oynar. Yüksek yoğunluklu UV ışığı bitki DNA'sı ve proteinleri vb. için zararlıdır. Bununla birlikte, UV ışığı hücresel stres yanıtlarını harekete geçirerek bitkinin büyümesinde, morfolojisinde ve çevresel değişikliklere uyum sağlama gelişiminde değişikliklere neden olur. Çalışmalar, düşük R/FR'nin bitkilerde gölgeden kaçınma tepkilerini tetiklediğini, bunun da bitkilerde gövde uzaması, yaprak incelmesi ve kuru madde veriminin azalması gibi morfolojik değişikliklere yol açtığını göstermiştir. İnce bir sap, güçlü fidelerin yetiştirilmesi için iyi bir büyüme özelliği değildir. Genel yapraklı ve meyve sebze fideleri için sağlam, kompakt ve elastik fideler taşıma ve dikim sırasında sorun yaşamaz.

UV-A, salatalık fidesi bitkilerini daha kısa ve daha kompakt hale getirebilir ve ekim sonrası verim, kontrolden önemli ölçüde farklı değildir; UV-B'nin ise daha belirgin bir engelleyici etkisi vardır ve ekim sonrası verim azaltma etkisi önemli değildir. Önceki çalışmalar UV-A'nın bitki büyümesini engellediğini ve bitkileri cüceleştirdiğini ileri sürmüştü. Ancak UV-A'nın varlığının mahsul biyokütlesini baskılamak yerine aslında onu desteklediğine dair giderek artan kanıtlar var. Temel kırmızı ve beyaz ışıkla karşılaştırıldığında (R:W=2:3, PPFD 250 μmol/(m2·s)) kırmızı ve beyaz ışıktaki ek yoğunluk 10 W/m2'dir (yaklaşık 10 μmol/(m2·s) s)) Lahananın UV-A'sı, lahana fidelerinin biyokütlesini, boğum arası uzunluğunu, gövde çapını ve bitki kanopi genişliğini önemli ölçüde arttırdı, ancak UV yoğunluğu 10 W/m2'yi aştığında teşvik etkisi zayıfladı. Günlük 2 saatlik UV-A takviyesi (0,45 J/(m2·s)) bitki boyunu, kotiledon alanını ve 'Oxheart' domates fidelerinin taze ağırlığını önemli ölçüde artırırken, domates fidelerinin H2O2 içeriğini azaltabilir. Farklı mahsullerin UV ışığına farklı şekilde tepki verdiği görülebilir, bu da mahsullerin UV ışığına duyarlılığı ile ilişkili olabilir.

Aşılı fidelerin yetiştirilmesinde, anaç aşılamayı kolaylaştırmak için gövde uzunluğu uygun şekilde artırılmalıdır. Farklı FR yoğunluklarının domates, biber, salatalık, kabak ve karpuz fidelerinin büyümesi üzerinde farklı etkileri olmuştur. Soğuk beyaz ışıkta 18.9 μmol/(m2·s) FR'nin eklenmesi, domates ve biber fidelerinin hipokotil uzunluğunu ve gövde çapını önemli ölçüde arttırdı; 34,1 µmol/(m2·s)'lik FR, salatalık, su kabağı ve karpuz fidelerinin hipokotil uzunluğunu ve gövde çapını artırmada en iyi etkiye sahipti; yüksek yoğunluklu FR (53,4 μmol/(m2•s)) bu beş sebze üzerinde en iyi etkiyi gösterdi. Fidelerin hipokotil uzunluğu ve gövde çapı artık önemli ölçüde artmayarak azalma eğilimi göstermeye başlamıştır. Biber fidelerinin taze ağırlığı önemli ölçüde azalmıştır; bu, beş sebze fidesinin FR doygunluk değerlerinin hepsinin 53,4 μmol/(m2•s)'den düşük olduğunu ve FR değerinin FR'ninkinden önemli ölçüde düşük olduğunu göstermektedir. Farklı sebze fidelerinin büyümesi üzerindeki etkileri de farklıdır.

2.2 Farklı Gün Işığı İntegrallerinin Sebze Fidelerinin Fotomorfogenezi Üzerine Etkileri

Gün Işığı İntegrali (DLI), ışık yoğunluğu ve ışık süresiyle ilişkili olarak bir günde bitki yüzeyi tarafından alınan toplam fotosentetik foton miktarını temsil eder. Hesaplama formülü şu şekildedir: DLI (mol/m2/gün) = ışık yoğunluğu [μmol/(m2•s)] × Günlük ışık süresi (saat) × 3600 × 10-6. Düşük ışık yoğunluğuna sahip bir ortamda bitkiler, düşük ışık ortamına gövde ve boğum arası uzunluğunu uzatarak, bitki boyunu, yaprak sapı uzunluğunu ve yaprak alanını artırarak ve yaprak kalınlığını ve net fotosentetik hızını azaltarak tepki verir. Işık yoğunluğunun artmasıyla birlikte hardal hariç aynı ışık kalitesi altındaki roka, lahana ve karalahana fidelerinin hipokotil uzunluğu ve gövde uzaması önemli derecede azalmıştır. Işığın bitki büyümesi ve morfogenezi üzerindeki etkisinin ışık yoğunluğu ve bitki türü ile ilişkili olduğu görülmektedir. DLI'nin (8.64~28.8 mol/m2/gün) artmasıyla birlikte hıyar fidelerinin bitki türü kısa, güçlü ve kompakt hale gelmiş, spesifik yaprak ağırlığı ve klorofil içeriği giderek azalmıştır. Salatalık fidelerinin ekiminden 6~16 gün sonra yaprakları ve kökleri kurumuştur. Ağırlık giderek arttı ve büyüme hızı giderek hızlandı, ancak ekimden 16 ila 21 gün sonra salatalık fidelerinin yaprak ve köklerinin büyüme hızı önemli ölçüde azaldı. Geliştirilmiş DLI, salatalık fidelerinin net fotosentetik oranını arttırdı ancak belirli bir değerden sonra net fotosentetik oran düşmeye başladı. Bu nedenle, uygun DLI'nin seçilmesi ve fidelerin farklı büyüme aşamalarında farklı tamamlayıcı ışık stratejilerinin benimsenmesi, güç tüketimini azaltabilir. Salatalık ve domates fidelerinde çözünebilir şeker ve SOD enzimi içeriği DLI yoğunluğunun artmasıyla arttı. DLI yoğunluğu 7,47 mol/m2/gün'den 11,26 mol/m2/gün'e çıktığında hıyar fidelerinde çözünebilir şeker ve SOD enzimi içeriği sırasıyla %81,03 ve %55,5 oranında artış göstermiştir. Aynı DLI koşulları altında, ışık yoğunluğunun artması ve ışık süresinin kısalması ile domates ve salatalık fidelerinin PSII aktivitesi engellendi ve düşük ışık yoğunluğu ve uzun süreli bir tamamlayıcı ışık stratejisinin seçilmesi, yüksek fide yetiştirmeye daha elverişli oldu Salatalık ve domates fidelerinin indeksi ve fotokimyasal verimliliği.

Aşılı fide üretiminde ışık ortamının az olması aşılı fide kalitesinin düşmesine ve iyileşme süresinin uzamasına yol açabilmektedir. Uygun ışık yoğunluğu sadece aşılı iyileşme bölgesinin bağlanma kabiliyetini arttırmakla ve güçlü fidelerin indeksini iyileştirmekle kalmaz, aynı zamanda dişi çiçeklerin boğum pozisyonunu azaltır ve dişi çiçek sayısını da arttırır. Bitki fabrikalarında 2,5-7,5 mol/m2/günlük DLI, aşılı domates fidelerinin iyileştirme ihtiyaçlarını karşılamak için yeterliydi. Aşılı domates fidelerinin kompaktlığı ve yaprak kalınlığı, DLI yoğunluğunun artmasıyla önemli ölçüde arttı. Bu durum aşılı fidelerin iyileşmesi için yüksek ışık yoğunluğuna ihtiyaç duymadığını göstermektedir. Bu nedenle, güç tüketimi ve ekim ortamı dikkate alınarak uygun ışık yoğunluğunun seçilmesi ekonomik faydaların artırılmasına yardımcı olacaktır.

3. LED ışık ortamının sebze fidelerinin strese dayanıklılığı üzerine etkileri

Bitkiler, fotoreseptörler aracılığıyla harici ışık sinyalleri alır, bu sinyal moleküllerinin bitkide sentezine ve birikmesine neden olur, böylece bitki organlarının büyümesi ve işlevi değişir ve sonuçta bitkinin strese karşı direnci artar. Farklı ışık kalitesinin, fidelerin soğuğa ve tuza toleransının iyileştirilmesinde belirli bir teşvik etkisi vardır. Örneğin, domates fidelerine gece boyunca 4 saat boyunca ışık verildiğinde, ışıksız uygulama ile karşılaştırıldığında, beyaz ışık, kırmızı ışık, mavi ışık ve kırmızı ve mavi ışık, domates fidelerinin elektrolit geçirgenliğini ve MDA içeriğini azaltabilmektedir. ve soğuğa toleransı artırın. 8:2 kırmızı-mavi oranı uygulanan domates fidelerinde SOD, POD ve CAT aktivitelerinin diğer uygulamalara göre anlamlı derecede yüksek olduğu, antioksidan kapasitelerinin ve soğuğa toleranslarının daha yüksek olduğu belirlendi.

UV-B'nin soya fasulyesi kök büyümesi üzerindeki etkisi temel olarak ABA, SA ve JA gibi hormon sinyal molekülleri dahil olmak üzere kök NO ve ROS içeriğini artırarak bitkinin stres direncini arttırmak ve IAA içeriğini azaltarak kök gelişimini engellemektir. , CTK ve GA. UV-B'nin fotoreseptörü UVR8, yalnızca fotomorfogenezi düzenlemekle kalmaz, aynı zamanda UV-B stresinde de önemli bir rol oynar. Domates fidelerinde UVR8, antosiyaninlerin sentezine ve birikmesine aracılık eder ve UV'ye alıştırılan yabani domates fidelerinin, yüksek yoğunluklu UV-B stresiyle başa çıkma yeteneklerini geliştirir. Bununla birlikte, UV-B'nin Arabidopsis'in neden olduğu kuraklık stresine adaptasyonu UVR8 yoluna bağlı değildir; bu, UV-B'nin bitki savunma mekanizmalarının sinyal kaynaklı çapraz yanıtı olarak hareket ettiğini, böylece çeşitli hormonların ortaklaşa çalıştığını gösterir. Kuraklık stresine direnmede rol oynar ve ROS temizleme yeteneğini arttırır.

Hem bitki hipokotilinin hem de FR'nin neden olduğu gövdenin uzaması ve bitkilerin soğuk stresine adaptasyonu bitki hormonları tarafından düzenlenir. Bu nedenle FR'nin neden olduğu “gölgeden kaçınma etkisi” bitkilerin soğuğa adaptasyonuyla ilgilidir. Deneyciler arpa fidelerine çimlenmeden 18 gün sonra 15°C'de 10 gün boyunca takviye uyguladılar, 5°C'ye soğutma + 7 gün boyunca FR takviyesi yaptılar ve beyaz ışık uygulamasıyla karşılaştırıldığında FR'nin arpa fidelerinin dona karşı direncini arttırdığını buldular. Bu sürece arpa fidelerinde artan ABA ve IAA içeriği eşlik etmektedir. Daha sonra 15°C FR ile ön işleme tabi tutulmuş arpa fidelerinin 5°C'ye aktarılması ve 7 gün süreyle FR takviyesinin sürdürülmesi, yukarıdaki iki uygulamaya benzer sonuçlarla sonuçlandı, ancak ABA tepkisi azaldı. Farklı R:FR değerlerine sahip bitkiler, aynı zamanda bitkinin tuz toleransında rol oynayan fitohormonların (GA, IAA, CTK ve ABA) biyosentezini kontrol eder. Tuz stresi altında düşük oranlı R:FR ışık ortamı, domates fidelerinin antioksidan ve fotosentetik kapasitesini geliştirebilir, fidelerde ROS ve MDA üretimini azaltabilir ve tuz toleransını geliştirebilir. Hem tuzluluk stresi hem de düşük R:FR değeri (R:FR=0,8), klorofil biyosentezini inhibe etti; bu, klorofil sentez yolunda PBG'nin UroIII'e dönüşümünün engellenmesiyle ilişkili olabilir; düşük R:FR ortamı ise etkili bir şekilde stresi hafifletebilir. tuzluluk Klorofil sentezinin strese bağlı bozulması. Bu sonuçlar fitokromlar ile tuz toleransı arasında önemli bir korelasyon olduğunu göstermektedir.

Işık ortamının yanı sıra diğer çevresel faktörler de sebze fidelerinin büyümesini ve kalitesini etkiler. Örneğin, CO2 konsantrasyonunun artması, ışık doygunluğu maksimum değeri Pn'yi (Pnmax) artıracak, ışık dengeleme noktasını düşürecek ve ışık kullanım verimliliğini artıracaktır. Işık yoğunluğunun ve CO2 konsantrasyonunun artması, fotosentetik pigmentlerin içeriğinin, su kullanım verimliliğinin ve Calvin döngüsüyle ilgili enzim aktivitelerinin iyileştirilmesine ve son olarak domates fidelerinde daha yüksek fotosentetik verim ve biyokütle birikiminin elde edilmesine yardımcı olur. Domates ve biber fidelerinin kuru ağırlığı ve kompaktlığı DLI ile pozitif korelasyon gösterdi ve sıcaklık değişimi de aynı DLI uygulaması altında büyümeyi etkiledi. 23~25°C'lik ortam domates fidelerinin büyümesi için daha uygundur. Sıcaklık ve ışık koşullarına göre araştırmacılar, biber aşılı fide üretiminin çevresel düzenlemesi için bilimsel rehberlik sağlayabilecek, biber dağıtım modeline dayalı olarak biberin göreceli büyüme oranını tahmin etmek için bir yöntem geliştirdiler.

Bu nedenle üretimde ışık düzenleme şeması tasarlanırken sadece ışık ortamı faktörleri ve bitki türleri değil, aynı zamanda fide beslenmesi ve su yönetimi, gaz ortamı, sıcaklık ve fide büyüme aşaması gibi yetiştirme ve yönetim faktörleri de dikkate alınmalıdır.

4. Sorunlar ve Görünümler

Birincisi, sebze fidelerinin ışık düzenlemesi karmaşık bir süreçtir ve farklı ışık koşullarının fabrika ortamındaki farklı sebze fideleri üzerindeki etkilerinin ayrıntılı olarak analiz edilmesi gerekmektedir. Bu, yüksek verimli ve kaliteli fide üretimi hedefine ulaşmak için olgun bir teknik sistem oluşturmak amacıyla sürekli araştırma yapılması gerektiği anlamına gelir.

İkincisi, LED ışık kaynağının güç kullanım oranı nispeten yüksek olmasına rağmen, bitki aydınlatması için güç tüketimi, yapay ışık kullanılarak fide yetiştiriciliğinde ana enerji tüketimidir. Fabrika fabrikalarının yüksek enerji tüketimi hâlâ fabrika fabrikalarının gelişimini kısıtlayan bir darboğazdır.

Son olarak, tarımda bitki aydınlatmasının geniş çapta uygulanmasıyla birlikte, gelecekte LED bitki ışıklarının maliyetinin büyük ölçüde azalması bekleniyor; tam tersine, özellikle salgın sonrası dönemde işgücü maliyetlerinin artması, işgücü eksikliğinin üretimde makineleşme ve otomasyon sürecini teşvik etmesi kaçınılmazdır. Gelecekte, yapay zekaya dayalı kontrol modelleri ve akıllı üretim ekipmanları, sebze fidesi üretimi için temel teknolojilerden biri haline gelecek ve bitki fabrikası fide teknolojisinin gelişimini desteklemeye devam edecektir.

Yazarlar: Jiehui Tan, Houcheng Liu
Makale kaynağı: Ziraat Mühendisliği Teknolojisinin Wechat hesabı (sera bahçeciliği)